舟山岱山:探索虚拟实验教学新路径,擘画科学教育新宏图
为深化科学教育改革,构建虚实融合的科学实验教学创新体系,推进虚拟实验技术与课堂教学的深度整合,近日,岱山县教育局举办“虚拟实验赋能科学教育”专题研讨活动,通过课例展示、专家评析、区域经验共享及战略规划,系统呈现虚拟实验技术驱动下的课堂教学创新实践,为海岛科学教育高质量发展提供创新样态。
虚实融合:重构科学课堂新样态
本次活动,小学科学课堂以《模拟安装照明电路》为范例。孔科翰老师通过创设“为工地移动板房设计双控照明电路”这一真实工程情境,引导学生通过虚拟实验平台完成“需求分析—电路设计—实验验证—迭代优化—实物安装”全流程实践。虚拟技术的介入使电路运行状态可视化,降低了操作难度,缩短了电路“安装”时间,学生可快速定位问题并迭代优化设计,显著提升工程思维与问题解决能力,大幅度提升了课堂学习效率。在初中科学《虚实相融测电流》一课中,孙东飞老师则通过虚拟环境为学生创造反复试错的机会,充分激发学生的自主探究能力。学生在学习中,可用虚拟场景自由尝试不同电流表连接方式,模拟短路、断路等复杂电路状态,通过即时反馈机制快速理解电流表量程选择、正负极接法等核心操作要点。这种技术赋能的试错学习模式,将传统课堂中常见的被动实验和模仿操作转化为“猜想—验证—反思”的主动知识建构过程,显著提升学生科学探究的深度与效度。从这两堂课中同时可见,虚拟实验的趣味性激发了学生的学习热情和探索欲望,通过具象化的交互设计实现了从“要我学”到“我要学”的学习动力转化。
专家赋能:解码虚拟实验应用价值
与会专家指出,虚拟实验不仅是一项教学技术工具,而且可以成为学习方式变革的“脚手架”。岱山县小学科学教研员章林妹强调,虚拟实验赋能小学科学工程实践教育有显著优势。一是能够“注重关联,强化学科实践”,可以通过虚拟工程情境,将离散知识点转化为连贯的实践链条,促进学生系统思维发展;二是能够“技术赋能,深化工程实践”,可以通过“需求分析—设计验证—实物安装”的虚拟进阶路径,搭建符合儿童认知规律的工程实践框架,实现抽象原理与具象操作的认知衔接;三是能够“虚实融合,优化学习方式”,借助虚拟实验即时反馈特性,使电流走向、元件状态等隐性知识显性化,突破传统教具的静态展示局限。岱山县初中科学教研员徐飞老师指出,面向初中生抽象思维进阶需求,虚拟实验通过“破局·重构”在深化科学探究中发挥独特价值。一是高危实验更有安全保障,可以在无风险环境中锻炼学生规范操作意识;二是微观现象宏观解析,对于实验现象不明显或是肉眼不可观测的状况进行动态模拟,增强学生对相关科学概念的理解;三是试错机制赋能探究,借助虚拟环境无限次重复实验特性,支持学生自主设计更有挑战的实验操作,在“猜想—证伪—再构”循环中发展批判性思维和探究能力。
区域经验:构建教学提质增效新机制
活动特邀上虞区电教馆馆长王高锋分享“虚实结合,用出实效”的实践经验,系统呈现虚拟实验赋能区域教育高质量发展的创新路径。基于上虞区规模化、常态化、实效性的应用成果,王馆长介绍,在提升教学效率上,虚拟实验为师生搭建了便捷的练习平台,大幅提升实验能力补差效率,帮助师生将节省的时间用于课堂上的深入探究,有力保障教学进度;针对传统实验中的安全风险,虚拟实验规避了化学试剂泄漏、物理器材故障等潜在风险,为实验教学筑牢安全防线;在推动教学模式革新上,虚拟实验通过数字化手段,为教学提供精准的数据支持,构建精准评价系统,助力教师实时了解学生实验操作情况,为分层教学提供实证依据。王馆长提出,岱山经验结合上虞实践,已经形成一套完整的虚拟实验教学可持续发展模式,在平台建设、师资培训、课程设计等多个环节,构建科学实验教学提质增效的新机制。
战略布局:锚定科学教育数字化未来
岱山县教育局将推进虚拟实验教学作为提升科学教育质量的必答题,该县教育局党委委员、总督学郭央松强调,县域和各学校要用详实的数据评估教学效果,不断探索科学教育数字化未来,以实际行动推广虚拟实验教学的价值,要将科学的梦想融入学生的成长过程,为海岛学子播撒创新种子。
此次研讨活动标志着岱山县科学教育迈入“虚实融合、数智赋能”新阶段,岱山县正以虚拟实验为支点,撬动教学模式革新,为县域教育优质均衡发展注入持续动能。(通讯员:岱山实验学校 於浩东)

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部分活动资料分享:
6楼 模拟安装照明电路(孔科翰)教案
7楼 模拟安装照明电路(孔科翰)课件
8楼 虚实相融测电流(孙东飞)课件
9楼 专家讲座:(小学 章林妹)新理念 新技术 新实践——虚拟实验赋能小学科学工程实践教育 课件
10楼 专家讲座:(初中 徐飞)破局·重构:虚拟实验赋能初中科学课堂 课件